用于晶片粗对准的标记结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于晶片粗对准的标记结构及其制造方法。所述 标记结构包括在衬底上的至少4条线。所述线沿第一方向彼此平行地延伸 且在每对线之间设置有节距，所述节距沿垂直于第一方向的第二方向上 被定向。在所选取的每对线之间的节距不同于在所选取的其它的每对线 之间的节距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在光刻设备中的晶片粗对准的标记结构。另 外，本专利技术也涉及这样的标记的制造方法。
技术介绍
光刻设备是将需要的图案施加到衬底上，通常是施加到该衬底的目标部分上，的机器。例如，光刻设备可用在集成电路(ICs)的制造中。在 这样的例子中，可替换地称为掩模或掩模版的图案形成装置可用来产生 电路图案，该电路图案将形成在该IC的单独层上。这个电路图案可转移 到衬底(如硅晶片)上的目标部分(包括部分管芯、 一个管芯或几个管芯) 上。该电路图案的转移典型地是通过在提供在该衬底上的辐射敏感材料 (抗蚀剂)层上的成像来进行。通常，单个衬底会包含被连续图案化的邻近 的目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机和所谓的扫描 器，在该步进机中，通过一次曝光目标部分上的整个图案，使每个目标 部分被照射，在该扫描器中，通过辐射束在给定方向("扫描"方向)上扫 描图案，并同时沿与这个扫描方向的平行或反向平行同步扫描该衬底， 使每个目标部分被照射。通过将该图案压印到该衬底上，将该图案从该 图案形成装置转移到该衬底上也是可能的。对于光刻设备中晶片的粗光学对准，包括三个平行线的标记结构 (标记)是已知的。所述平行线被布置在晶片的划线中且沿划线的纵向 方向延伸。在标记的三条线中， 一对相邻的线具有第一节距，另一对相 邻的线具有第二节距。第一节距和第二节距沿着划线的宽度方向延伸且 第一节距不同于第二节距。沿在该节距方向上的扫描路径执行光学对准扫描(因此，在划线的 外部也可收集扫描数据)。光学对准扫描是基于所谓的自参考干涉法，以 从标记中获得扫描数据信号。在EP 1372040中描述了所使用的自参考干4涉法。例如通过模式识别程序，通过在扫描数据信号中搜索与标记设计(mark-design)的两个节距相匹配的信号部分可获得标记的位置。扫描 数据信号中的匹配信号部分的位置与扫描路径中的标记位置相关。然而，观测到当使用现有技术的标记时，它只能够选择基于两个节 距的被对准的位置。也可能出现这样的情形，靠近标记和在划线外面的 产品结构与这些节距中的 一 个或两个相类似，这导致未对准(misalignment )。此外，因为靠近标记的任何器件结构将会导致与标记本身的干涉， 所以这将妨碍对准的性能。因此，标记具有被保持是空的、没有器件结 构的禁区(exclusion zone)。为此，划线不能具有小于最小值的宽度。根 据现有技术，对于晶片的粗对准的划线宽度的较小值的减小是不可能 的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了在衬底上的标记结构，该标记结构 包括数目为n的多条线，n至少等于4，线沿第一方向彼此平行地延伸且 在从所述多条线中选取的每对线之间被设置有节距，所述节距沿垂直于 第一方向的第二方向被定向，其中，在所选取的每对线之间的节距不同 于在所选取的其它的每对线之间的节距。根据本专利技术的一个方面，提供了包括上述的标记结构的半导体器件。根据本专利技术的一个方面，提供了在衬底上制造半导体器件的方法， 该方法包括提供衬底，通过光刻过程在衬底上产生标记结构，其中， 所述标记结构包括数目为n的多条线，n至少等于4，所述线沿第一方向 彼此平行地延伸且在从所述多条线中选取的每对线之间分别被设置有节 距，所述节距沿垂直于第一方向的第二方向被定向，其中，在所选取的 每对线之间的节距不同于在所选取的其它的每对线之间的节距。附图说明现在参照随附的示意性的附图，仅以举例的方式，描述本专利技术的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件，且其中 图1描述根据本专利技术实施例的光刻设备； 图2描述根据本专利技术实施例的标记结构； 图3描述图2的标记结构的响应函数；图4描述标记结构的响应函数和布局(layout)之间的关系； 图5描述根据本专利技术实施例的标记结构的横截面；和 图6描述根据本专利技术实施例的标记结构的横截面。具体实施例方式图1示意性地描述根据本专利技术的一个实施例的光刻设备。该设备包括-照射系统(照射器)IL，配置用于调节辐射束B (例如，UV辐射 或EUV辐射)；-支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如 掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第 一定位装置PM相连；-衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀 剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二定 位装置PW相连；以及-投影系统(例如折射式投影透镜系统)PS，配置用于将由图案形 成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C (例如包括 一根或多根管芯)上。所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射 型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件或其任意组合，以 引导、成形、或控制辐射。所述支撑结构支撑所述图案形成装置，即承受图案形成装置的重 量。支撑结构以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如 图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装 置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保 持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所 需的位置上(例如相对于投影系统)。在这里任何使用的术语"掩模版" 或"掩模"都可以认为与更上位的术语"图案形成装置"同义。这里所使用的术语"图案形成装置"应该被广义地理解为表示能够 用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底的目标部分上 产生图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底 的目标部分上所需的图案完全相符(例如如果该图案包括相移特征或所 谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件 中的特定的功能层相对应，例如集成电路。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包 括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在 光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、 衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型的掩模类型。可编程反射镜阵 列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜， 以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述倾斜的反射镜将图案赋予由所 述反射镜矩阵反射的辐射束。应该将这里使用的术语"投影系统"广义地解释为包括任意类型的 投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电 型光学系统、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对 于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任 何术语"投影透镜"可以认为是与更上位的术语"投影系统"同义。如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反 射镜阵列，或采用反射式掩模)。所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或 更多的掩模台)的类型。在这种"多台"机器中，可以并行地使用附加 的台，或可以在将一个或更多个其它台用于曝光的同时，在一个或更多 个台上执行预备步骤。光刻设备还可以是如下类型其中至少一部分衬底可由具有相对高 折射率的液体(例如水)所覆盖，以便填充投影系统和衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在衬底上的标记结构，该标记结构包括数目为ｎ的多条线，所述ｎ至少等于４，所述线沿第一方向基本彼此平行地延伸且在从所述多条线中选取的每对线之间具有节距，所述节距沿基本上垂直于第一方向的第二方向上被定向，其中，在所选取的每对线之间的节距不同于在所选取的其它的每对线之间的节距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·沃纳阿，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL